中央空调开机方法、装置以及中央空调与流程

本发明涉及空调技术领域，具体地涉及中央空调开机方法、装置以及中央空调。

背景技术：

大型水冷中央空调系统是一个设备较多，控制复杂的系统。其系统能效受到系统设备状态、管路设计、室外气候以及末端负荷的变化等诸多因素的影响。各因素之间相互作用机理复杂，优化调度在整个开机及运行过程中都是实现经济运行的重要部分。

在大型水冷中央空调的启动过程中，由于整个水路循环的长度长，水从冷机出去到循环回来到冷机通常需要30min以上。对于中央冷站甚至需要1h完成一次完整的循环。所以中央空调具有大时滞效应，在启动的时候，也因为制冷机组多，冷冻泵，冷却泵以及冷却塔的台数多，制冷机组经常需要从单台机组切换到多台机组，甚至有时候负荷判定不准确还要在从多台机组减机才能稳定，对于冷却泵和冷冻泵也因为流量初始不明确，需要根据系统的温差实时变频运行，无法快速稳定下来，有可能出现流量偏大的现象，冷却塔风机也可能出现全开的耗电现象。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种中央空调开机方法、装置以及中央空调，该中央空调开机方法、装置以及中央空调可以使中央空调在稳定状态下开机，平稳的从开机状态进入稳定运行状态，减少能源消耗。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种中央空调的开机方法，该中央空调包括至少一个冷却塔、至少一个冷却水泵、至少一个冷冻水泵以及至少一个冷水机组，该方法包括：在收到开机指令时，确定关于所述中央空调的性能参数；根据所述性能参数中与所述中央空调的总需求能力qe有关的性能参数确定所述总需求能力qe；根据所述总需求能力qe和关于所述中央空调的性能参数确定影响所述中央空调开机的因素以控制所述至少一个冷却塔、所述至少一个冷却水泵、所述至少一个冷冻水泵以及所述至少一个冷水机组开启。

优选地，关于所述中央空调的性能参数包括：每台空调的室内湿球温度t内、冷冻水供水温度t1、每台空调的标准湿球温度t标内、每台空调的标准冷冻水供水温度t标1、每台空调的标准能力q标、冷冻水回水温度t2、冷冻水进水温度t3、冷却水回水温度t4、冷却水出水温度t5、水的比热容c以及室外湿球温度t外。

优选地，所述根据所述性能参数中与所述总需求能力qe有关的性能参数确定所述总需求能力qe包括：根据所述每台空调的室内湿球温度t内、所述冷冻水供水温度t1、所述每台空调的标准湿球温度t标内、所述每台空调的标准冷冻水供水温度t标1、所述每台空调的标准能力q标确定所述每台空调的需求能力qn；加和所述每台空调的需求能力qn以得到所述总需求能力qe。

优选地，所述根据所述总需求能力qe和关于所述中央空调的性能参数确定影响所述中央空调开机的因素以控制所述至少一个冷冻水泵开启包括：根据所述总需求能力qe、所述冷冻水回水温度t2、所述冷冻水进水温度t3以及水的比热容c确定至少一个冷冻水泵的初始流量m冻；根据所述至少一个冷冻水泵的初始流量m冻控制所述至少一个冷冻水泵开启。

优选地，根据所述总需求能力qe和关于所述中央空调的性能参数确定影响所述中央空调开机的因素以控制所述至少一个冷水机组开启包括：通过将所述总需求能力qe以不同的分配方式分配至所述至少一个冷水机组以计算得到与每个分配方式对应的至少一个冷水机组的能效；以所述能效中最大的能效copmax对应的分配方式分配所述总需求能力qe；根据所述至少一个冷水机组被分配的需求能力控制所述至少一个冷水机组开启。

优选地，所述根据所述总需求能力qe和关于所述中央空调的性能参数确定影响所述中央空调开机的因素以控制所述至少一个冷却水泵开启包括：根据所述总需求能力qe、所述冷却水回水温度t4、所述冷却水出水温度t5、所述最大的能效copmax以及水的比热容c确定所述至少一个冷却水泵的初始流量m却；根据所述至少一个冷却水泵的初始流量m却控制所述至少一个冷却水泵开启。

优选地，确定影响所述至少一个冷却水泵开启的至少一个冷却水泵的初始流量m却包括：根据所述总需求能力qe和所述最大的能效copmax确定冷凝放热量qc；根据冷凝放热量qc、所述冷却水回水温度t4、所述冷却水出水温度t5以及水的比热容c确定所述至少一个冷却水泵的初始流量m却。

优选地，所述根据所述总需求能力qe和关于所述中央空调的性能参数确定影响所述中央空调开机的因素以控制所述至少一个冷却塔的风机开启包括：确定所述冷却水出水温度t5和所述室外湿球温度t外的差；根据所述冷却水出水温度t5和所述室外湿球温度t外的差控制所述至少一个冷却塔的风机开启。

优选地，所述中央空调包含的设备的开启顺序为：开启所述至少一个冷却塔的风机；开启所述至少一个冷却水泵；开启所述至少一个冷冻水泵；以及开启所述至少一个冷水机组。

优选地，所述每台空调的需求能力qn通过以下公式计算：其中，t内为所述每台空调的室内湿球温度、t1为所述冷冻水供水温度、t标内为每台空调的标准湿球温度、t标1为每台空调的标准冷冻水供水温度、q标为每台空调的标准能力。

优选地，所述至少一个冷冻水泵的初始流量m冻通过以下公式计算：其中，qe为所述总需求能力、t2为所述冷冻水回水温度、t3为所述冷冻水进水温度、c为水的比热容。

优选地，所述冷凝放热量qc通过以下公式计算：其中，qe为所述总需求能力、copmax为所述最大的能效。

优选地，所述至少一个冷却水泵的初始流量m却通过以下公式计算：其中，qc为冷凝放热量、t4为所述冷却水回水温度、t5为所述冷却水出水温度、c为水的比热容。

本发明实施例还提供一种中央空调的开机装置，该中央空调包括至少一个冷却塔、至少一个冷却水泵、至少一个冷冻水泵以及至少一个冷水机组，该装置包括：检测单元和控制单元，其中，所述检测单元用于在收到开机指令时，确定关于所述中央空调的性能参数；所述控制单元用于根据所述性能参数中与所述中央空调的总需求能力qe有关的性能参数确定所述总需求能力qe；根据所述总需求能力qe和关于所述中央空调的性能参数确定影响所述中央空调开机的因素以控制所述至少一个冷却塔、所述至少一个冷却水泵、所述至少一个冷冻水泵以及所述至少一个冷水机组开启。

优选地，关于所述中央空调的性能参数包括：每台空调的室内湿球温度t内、冷冻水供水温度t1、每台空调的标准湿球温度t标内、每台空调的标准冷冻水供水温度t标1、每台空调的标准能力q标、冷冻水回水温度t2、冷冻水进水温度t3、冷却水回水温度t4、冷却水出水温度t5、水的比热容c以及室外湿球温度t外。

优选地，所述控制单元还用于：根据所述每台空调的室内湿球温度t内、所述冷冻水供水温度t1、所述每台空调的标准湿球温度t标内、所述每台空调的标准冷冻水供水温度t标1、所述每台空调的标准能力q标确定所述每台空调的需求能力qn；加和所述每台空调的需求能力qn以得到所述总需求能力qe。

优选地，所述控制单元还用于：根据所述总需求能力qe、所述冷冻水回水温度t2、所述冷冻水进水温度t3以及水的比热容c确定至少一个冷冻水泵的初始流量m冻；根据所述至少一个冷冻水泵的初始流量m冻控制所述至少一个冷冻水泵开启。

优选地，所述控制单元还用于包括：通过将所述总需求能力qe以不同的分配方式分配至所述至少一个冷水机组以计算得到与每个分配方式对应的至少一个冷水机组的能效；以所述能效中最大的能效copmax对应的分配方式分配所述总需求能力qe；根据所述至少一个冷水机组被分配的需求能力控制所述至少一个冷水机组开启。

优选地，所述控制单元还用于：根据所述总需求能力qe、所述冷却水回水温度t4、所述冷却水出水温度t5、所述最大的能效copmax以及水的比热容c确定所述至少一个冷却水泵的初始流量m却；根据所述至少一个冷却水泵的初始流量m却控制所述至少一个冷却水泵开启。

优选地，所述控制单元还用于：根据所述总需求能力qe和所述最大的能效copmax确定冷凝放热量qc；根据冷凝放热量qc、所述冷却水回水温度t4、所述冷却水出水温度t5以及水的比热容c确定所述至少一个冷却水泵的初始流量m却。

优选地，所述控制单元还用于：确定所述冷却水出水温度t5和所述室外湿球温度t外的差；根据所述冷却水出水温度t5和所述室外湿球温度t外的差控制所述至少一个冷却塔的风机开启。

优选地，所述中央空调包含的设备的开启顺序为：开启所述至少一个冷却塔的风机；开启所述至少一个冷却水泵；开启所述至少一个冷冻水泵；以及开启所述至少一个冷水机组。

本发明还提供一种中央空调，该中央空调包括上文所述的中央空调的开机装置。

通过上述技术方案，采用本发明提供的中央空调开机方法、装置以及中央空调，该方法包括：在收到开机指令时，确定关于所述中央空调的性能参数；根据所述性能参数中与所述中央空调的总需求能力qe有关的性能参数确定所述总需求能力qe；根据所述总需求能力qe和关于所述中央空调的性能参数确定影响所述中央空调开机的因素以控制所述至少一个冷却塔、所述至少一个冷却水泵、所述至少一个冷冻水泵以及所述至少一个冷水机组开启。通过准确预测中央空调开机前的室内负荷，将冷冻泵、冷却泵、冷却塔以及冷水机组准确开启在该负荷对应的稳定状态下，可以平稳的从开机状态进入稳定运行状态，减少能源消耗。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明一实施例提供的中央空调的开机方法的流程图；

图2是本发明一实施例提供的中央空调的总需求能力的确定方法的流程图；

图3是本发明一实施例提供的中央空调的冷冻水泵的开启方法的流程图；

图4是本发明一实施例提供的中央空调的冷水机组的开启方法的流程图；

图5是本发明一实施例提供的中央空调的冷却水泵的开启方法的流程图；

图6是本发明另一实施例提供的中央空调的冷却水泵的初始流量的确定方法的流程图；

图7是本发明一实施例提供的中央空调的冷却塔的风机的开启方法的流程图；

图8是本发明一实施例提供的中央空调的开机装置的结构示意图。

附图标记说明

1检测单元2控制单元。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1是本发明一实施例提供的中央空调的开机方法的流程图。如图1所示，本发明实施例提供一种中央空调的开机方法，该中央空调包括至少一个冷却塔、至少一个冷却水泵、至少一个冷冻水泵以及至少一个冷水机组，该方法包括：在收到开机指令时，确定关于所述中央空调的性能参数(步骤s11)；根据所述性能参数中与所述中央空调的总需求能力qe有关的性能参数确定所述总需求能力qe(步骤s12)；根据所述总需求能力qe和关于所述中央空调的性能参数确定影响所述中央空调开机的因素以控制所述至少一个冷却塔、所述至少一个冷却水泵、所述至少一个冷冻水泵以及所述至少一个冷水机组开启(步骤s13)。

在本实施例中，本发明优选关于所述中央空调的性能参数包括：每台空调的室内湿球温度t内、冷冻水供水温度t1、每台空调的标准湿球温度t标内、每台空调的标准冷冻水供水温度t标1、每台空调的标准能力q标、冷冻水回水温度t2、冷冻水进水温度t3、冷却水回水温度t4、冷却水出水温度t5、水的比热容c以及室外湿球温度t外。

通过检测和查询等方式获得上述性能参数，并通过上述性能参数计算中央空调的总需求能力qe，该总需求能力qe可以理解为当前条件下需要整个中央空调在每秒时间内的制冷量。根据该总需求能力qe和上述性能参数可以确定影响所述中央空调开机的因素，分别为影响至少一个冷却塔的因素、影响至少一个冷却水泵的因素、影响至少一个冷冻水泵的因素以及影响至少一个冷水机组的因素。并通过上述因素控制至少一个冷却塔、至少一个冷却水泵、至少一个冷冻水泵以及至少一个冷水机组开启。

图2是本发明一实施例提供的中央空调的总需求能力的确定方法的流程图。如图2所示，该方法包括：根据所述每台空调的室内湿球温度t内、所述冷冻水供水温度t1、所述每台空调的标准湿球温度t标内、所述每台空调的标准冷冻水供水温度t标1、所述每台空调的标准能力q标确定所述每台空调的需求能力qn(步骤s21)；加和所述每台空调的需求能力qn以得到所述总需求能力qe(步骤s22)。

本实施例中采用部分与总需求能力qe有关的性能参数，首先计算每台空调的需求能力qn，具体可以通过以下公式实现：

其中，t内为所述每台空调的室内湿球温度、t1为所述冷冻水供水温度、t标内为每台空调的标准湿球温度、t标1为每台空调的标准冷冻水供水温度、q标为每台空调的标准能力。

然后将所有空调的需求能力qn进行加和，得到整个中央空调的总需求能力qe。

图3是本发明一实施例提供的中央空调的冷冻水泵的开启方法的流程图。如图3所示，该方法包括：根据所述总需求能力qe、所述冷冻水回水温度t2、所述冷冻水进水温度t3以及水的比热容c确定至少一个冷冻水泵的初始流量m冻(步骤s31)；根据所述至少一个冷冻水泵的初始流量m冻控制所述至少一个冷冻水泵开启(步骤s32)。

本实施例提供控制至少一个冷冻水泵开启的方法，其中根据总需求能力qe可以得到影响至少一个冷冻水泵的因素：初始流量m冻，可以通过以下公式实现：

其中，qe为所述总需求能力、t2为所述冷冻水回水温度、t3为所述冷冻水进水温度、c为水的比热容。

控制至少一个冷冻水泵根据初始流量m冻开启，使至少一个冷冻水泵达到该初始流量m冻。

图4是本发明一实施例提供的中央空调的冷水机组的开启方法的流程图。如图4所示，该方法包括：通过将所述总需求能力qe以不同的分配方式分配至所述至少一个冷水机组以计算得到与每个分配方式对应的至少一个冷水机组的能效(步骤s41)；以所述能效中最大的能效copmax对应的分配方式分配所述总需求能力qe(步骤s42)；根据所述至少一个冷水机组被分配的需求能力控制所述至少一个冷水机组开启(步骤s43)。

本实施例提供控制至少一个冷水机组开启的方法，其中根据总需求能力qe可以得到影响至少一个冷水机组的因素：每个冷水机组被分配的需求能力。其中，首先通过将总需求能力qe以不同的分配方式分配至所述至少一个冷水机组，例如将总需求能力qe分为n份，根据每个冷水机组的性能以等分或不等分的方式分给n个冷水机组，从而获得每个冷水机组针对被分配的需求能力的功率。接着使用总需求能力qe除以所有被分配需求能力的冷水机组的功率的和，从而得到能效cop。最后，将以不同分配方式得到的多个能效cop进行对比，找到最大的能效copmax，使用最大的能效copmax对应的分配方式分配所述总需求能力qe。冷水机组可以按照被分配的需求能力进行开启，使冷水机组达到被分配的需求能力。

图5是本发明一实施例提供的中央空调的冷却水泵的开启方法的流程图。如图5所示，该方法包括：根据所述总需求能力qe、所述冷却水回水温度t4、所述冷却水出水温度t5、所述最大的能效copmax以及水的比热容c确定所述至少一个冷却水泵的初始流量m却(步骤s51)；根据所述至少一个冷却水泵的初始流量m却控制所述至少一个冷却水泵开启(步骤s52)。

本实施例提供控制至少一个冷却水泵开启的方法，其中根据总需求能力qe可以得到影响至少一个冷却水泵的因素：初始流量m却，并控制至少一个冷却水泵根据初始流量m却开启，使至少一个冷却水泵达到该初始流量m却。

图6是本发明另一实施例提供的中央空调的冷却水泵的初始流量的确定方法的流程图。如图6所示，该方法包括：根据所述总需求能力qe和所述最大的能效copmax确定冷凝放热量qc(步骤s61)；根据冷凝放热量qc、所述冷却水回水温度t4、所述冷却水出水温度t5以及水的比热容c确定所述至少一个冷却水泵的初始流量m却(步骤s62)。

在本实施例中提供了初始流量m却的计算方法，具体为先计算冷凝放热量qc，可以使用以下公式实现：

其中，qe为所述总需求能力、copmax为所述最大的能效。

然后在冷凝放热量qc的基础上，使用以下公式计算初始流量m却：

其中，qc为冷凝放热量、t4为所述冷却水回水温度、t5为所述冷却水出水温度、c为水的比热容。

图7是本发明一实施例提供的中央空调的冷却塔的风机的开启方法的流程图。如图7所示，该方法包括：确定所述冷却水出水温度t5和所述室外湿球温度t外的差(步骤s71)；根据所述冷却水出水温度t5和所述室外湿球温度t外的差控制所述至少一个冷却塔的风机开启(步骤s72)。

本实施例提供控制至少一个冷却塔的风机开启的方法，其中根据冷却水出水温度t5和所述室外湿球温度t外可以得到二者的差，在冷却水出水温度t5和所述室外湿球温度t外相同时，至少一个冷却塔的风机不开启；在冷却水出水温度t5大于所述室外湿球温度t外时，至少一个冷却塔的风机开启，随着冷却水出水温度t5和所述室外湿球温度t外的差越大，至少一个冷却塔的风机开启的数量越多以及频率越大。

另外，本发明在根据以上实施例控制至少一个冷却塔的风机、至少一个冷却水泵、至少一个冷冻水泵以及至少一个冷水机组开启的同时，同时可以参考以下顺序开启上述设备：首先开启所述至少一个冷却塔的风机，接着开启所述至少一个冷却水泵，再接着开启所述至少一个冷冻水泵，最后开启所述至少一个冷水机组。

图8是本发明一实施例提供的中央空调的开机装置的结构示意图。如图8所示，本发明实施例还提供一种中央空调的开机装置，该中央空调包括至少一个冷却塔、至少一个冷却水泵、至少一个冷冻水泵以及至少一个冷水机组，该装置包括：检测单元1和控制单元2，其中，所述检测单元1用于在收到开机指令时，确定关于所述中央空调的性能参数；所述控制单元2用于根据所述性能参数中与所述中央空调的总需求能力qe有关的性能参数确定所述总需求能力qe；根据所述总需求能力qe和关于所述中央空调的性能参数确定影响所述中央空调开机的因素以控制所述至少一个冷却塔、所述至少一个冷却水泵、所述至少一个冷冻水泵以及所述至少一个冷水机组开启。

关于所述中央空调的性能参数包括：每台空调的室内湿球温度t内、冷冻水供水温度t1、每台空调的标准湿球温度t标内、每台空调的标准冷冻水供水温度t标1、每台空调的标准能力q标、冷冻水回水温度t2、冷冻水进水温度t3、冷却水回水温度t4、冷却水出水温度t5、水的比热容c以及室外湿球温度t外。

所述控制单元2还用于：根据所述每台空调的室内湿球温度t内、所述冷冻水供水温度t1、所述每台空调的标准湿球温度t标内、所述每台空调的标准冷冻水供水温度t标1、所述每台空调的标准能力q标确定所述每台空调的需求能力qn；加和所述每台空调的需求能力qn以得到所述总需求能力qe。

所述控制单元2还用于：根据所述总需求能力qe、所述冷冻水回水温度t2、所述冷冻水进水温度t3以及水的比热容c确定至少一个冷冻水泵的初始流量m冻；根据所述至少一个冷冻水泵的初始流量m冻控制所述至少一个冷冻水泵开启。

所述控制单元2还用于包括：通过将所述总需求能力qe以不同的分配方式分配至所述至少一个冷水机组以计算得到与每个分配方式对应的至少一个冷水机组的能效；以所述能效中最大的能效copmax对应的分配方式分配所述总需求能力qe；根据所述至少一个冷水机组被分配的需求能力控制所述至少一个冷水机组开启。

所述控制单元2还用于：根据所述总需求能力qe、所述冷却水回水温度t4、所述冷却水出水温度t5、所述最大的能效copmax以及水的比热容c确定所述至少一个冷却水泵的初始流量m却；根据所述至少一个冷却水泵的初始流量m却控制所述至少一个冷却水泵开启。

所述控制单元2还用于：根据所述总需求能力qe和所述最大的能效copmax确定冷凝放热量qc；根据冷凝放热量qc、所述冷却水回水温度t4、所述冷却水出水温度t5以及水的比热容c确定所述至少一个冷却水泵的初始流量m却。

所述控制单元2还用于：确定所述冷却水出水温度t5和所述室外湿球温度t外的差；根据所述冷却水出水温度t5和所述室外湿球温度t外的差控制所述至少一个冷却塔的风机开启。

所述中央空调包含的设备的开启顺序为：开启所述至少一个冷却塔的风机；开启所述至少一个冷却水泵；开启所述至少一个冷冻水泵；以及开启所述至少一个冷水机组。

本发明还提供一种中央空调，该中央空调包括上文所述的中央空调的开机装置。

通过上述技术方案，采用本发明提供的中央空调开机方法、装置以及中央空调，通过准确预测中央空调开机前的室内负荷，将冷冻泵、冷却泵、冷却塔以及冷水机组准确开启在该负荷对应的稳定状态下，可以平稳的从开机状态进入稳定运行状态，减少能源消耗。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。